微积分学示例

$- \frac{2 x}{x^{2} - 8}$

解题步骤 1

由于 $- 1$ 对于 $x$ 是常数，所以将 $- 1$ 移到积分外。

$- \int \frac{2 x}{x^{2} - 8} d x$

解题步骤 2

由于 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以将 $2$ 移到积分外。

$- (2 \int \frac{x}{x^{2} - 8} d x)$

解题步骤 3

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- 2 \int \frac{x}{x^{2} - 8} d x$

解题步骤 4

使 $u = x^{2} - 8$ 。然后使 $d u = 2 x d x$ ，以便 $\frac{1}{2} d u = x d x$ 。使用 $u$ 和 $d$ $u$ 进行重写。

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解题步骤 4.1

设 $u = x^{2} - 8$ 。求 $\frac{d u}{d x}$ 。

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解题步骤 4.1.1

对 $x^{2} - 8$ 求导。

$\frac{d}{d x} [x^{2} - 8]$

解题步骤 4.1.2

根据加法法则， $x^{2} - 8$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 8]$ 。

$\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 8]$

解题步骤 4.1.3

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 等于 $n x^{n - 1}$ ，其中 $n = 2$ 。

$2 x + \frac{d}{d x} [- 8]$

解题步骤 4.1.4

因为 $- 8$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 8$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$2 x + 0$

解题步骤 4.1.5

将 $2 x$ 和 $0$ 相加。

$2 x$

解题步骤 4.2

使用 $u$ 和 $d u$ 重写该问题。

$- 2 \int \frac{1}{u} \cdot \frac{1}{2} d u$

解题步骤 5

化简。

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解题步骤 5.1

将 $\frac{1}{u}$ 乘以 $\frac{1}{2}$ 。

$- 2 \int \frac{1}{u \cdot 2} d u$

解题步骤 5.2

将 $2$ 移到 $u$ 的左侧。

$- 2 \int \frac{1}{2 u} d u$

解题步骤 6

由于 $\frac{1}{2}$ 对于 $u$ 是常数，所以将 $\frac{1}{2}$ 移到积分外。

$- 2 (\frac{1}{2} \int \frac{1}{u} d u)$

解题步骤 7

化简。

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解题步骤 7.1

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $- 2$ 。

$\frac{- 2}{2} \int \frac{1}{u} d u$

解题步骤 7.2

约去 $- 2$ 和 $2$ 的公因数。

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解题步骤 7.2.1

从 $- 2$ 中分解出因数 $2$ 。

$\frac{2 \cdot - 1}{2} \int \frac{1}{u} d u$

解题步骤 7.2.2

约去公因数。

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解题步骤 7.2.2.1

从 $2$ 中分解出因数 $2$ 。

$\frac{2 \cdot - 1}{2 (1)} \int \frac{1}{u} d u$

解题步骤 7.2.2.2

约去公因数。

$\frac{2 \cdot - 1}{2 \cdot 1} \int \frac{1}{u} d u$

解题步骤 7.2.2.3

重写表达式。

$\frac{- 1}{1} \int \frac{1}{u} d u$

解题步骤 7.2.2.4

用 $- 1$ 除以 $1$ 。

$- \int \frac{1}{u} d u$

解题步骤 8

$\frac{1}{u}$ 对 $u$ 的积分为 $\ln (| u |)$ 。

$- (\ln (| u |) + C)$

解题步骤 9

化简。

$- \ln (| u |) + C$

解题步骤 10

使用 $x^{2} - 8$ 替换所有出现的 $u$ 。

$- \ln (| x^{2} - 8 |) + C$

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